JP4664990B2 - Sealing device and sealing method for fuel injector - Google Patents

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Abstract

In order to create a fluid-tight seal relative to a seal seat edge (422), especially a cylinder head (40), in a sealing device for a fuel injector (1), particularly for a nozzle retaining nut (10) of the fuel injector (1), the sealing device has a sealing area (12) that is provided with a concave zone (122) having a radially circumferential concave outer contour (124) which can be made to sealingly rest against the seal seat edge (422).

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本発明は、燃料噴射器用密封装置に関し、特に、該燃料噴射器とシリンダヘッドとの間を確実に流体密封させて接続するための、該燃料噴射器のノズルリテイニングナット用密封装置に関する。さらに本発明は、燃料噴射器の部材をシリンダヘッドに流体密封する方法に関する。   The present invention relates to a sealing device for a fuel injector, and more particularly, to a sealing device for a nozzle retaining nut of the fuel injector for securely fluidly connecting between the fuel injector and a cylinder head. The invention further relates to a method of fluid-sealing a fuel injector member to a cylinder head.

1つのノズルリテイニングナットが、燃料噴射器の2つの主部材、つまり噴射ノズルとバルブ本体とを共に固定する。上記燃料噴射器のアセンブルされた状態において、上記シリンダヘッド内の上記噴射ノズルが、自動車エンジンの燃焼室に差し込まれており、該噴射ノズルを、該ノズルの上に配置された上記バルブ本体が作動させている。従って、上記燃料噴射器と上記シリンダヘッドとの間を燃焼室に対して密封する必要がある。これは、上記シリンダヘッド内において、上記ノズルリテイニングナットが、適切な設備、つまり密封座と共に機能するような適切な構成によって達成できる。   One nozzle retaining nut fixes the two main members of the fuel injector, namely the injection nozzle and the valve body together. In an assembled state of the fuel injector, the injection nozzle in the cylinder head is inserted into a combustion chamber of an automobile engine, and the valve body disposed on the nozzle is operated. I am letting. Therefore, it is necessary to seal between the fuel injector and the cylinder head with respect to the combustion chamber. This can be achieved in the cylinder head by an appropriate configuration in which the nozzle retaining nut functions with appropriate equipment, i.e. a sealing seat.

このような密封装置には、高い要求が課せられている。上記密封装置は、高い熱応力(冬季の低温始動時の−40℃から、運転状態時の+150度以上まで)にさらされる一方、他方では、高い機械的応力、特に振動応力にさらされる。さらに、上記密封装置は、燃料噴射器とシリンダヘッドとの間を、長期にわたる応力に耐えられる永続的な密封状態を保障する必要がある。   High demands are placed on such sealing devices. The sealing device is exposed to high thermal stresses (from −40 ° C. during cold start in winter to + 150 ° C. or more during operation), while on the other hand it is exposed to high mechanical stresses, in particular vibrational stresses. Furthermore, the sealing device needs to ensure a permanent sealing state that can withstand long-term stress between the fuel injector and the cylinder head.

このため、従来技術では、例えば、上記ノズルリテイニングナットに水平のエッジが形成されている。該エッジは、上記噴射器穴に設けられた同じく水平のエッジに着座し、上記ノズルリテイニングナットおよび上記燃料噴射器は、大きな静的力によって上記シリンダヘッドに押し当てられている。これら2つのエッジが広面積において重複することによって、永続的に流体密封した接続が達成されている。   For this reason, in the prior art, for example, a horizontal edge is formed on the nozzle retaining nut. The edge is seated on the same horizontal edge provided in the injector hole, and the nozzle retaining nut and the fuel injector are pressed against the cylinder head by a large static force. By overlapping these two edges in a large area, a permanently fluid-tight connection is achieved.

このような構造では、上記接続を永続的に流体密封させるために、両方の密封面は、非常に正確に加工されている必要がある。燃料噴射器と噴射器穴との横に遊びを設ける必要があるため、この形態では、燃料噴射器と噴射器穴との間のセンタリング(心出し)を行うことは不可能であって、センタリングするには、他の装置または他の機器を用いる必要がある。   In such a structure, both sealing surfaces need to be machined very accurately in order to permanently fluid-tighten the connection. Since it is necessary to provide play beside the fuel injector and the injector hole, in this embodiment, it is impossible to perform centering between the fuel injector and the injector hole. To do so, it is necessary to use another device or another device.

DE10102192A1では、ノズルリテイニングナットは、自由端にテーパ領域を有している。該テーパ領域は、対応する噴射器穴のテーパの部分に挿入可能な、プリアセンブルされた状態、つまりノズルリテイニングナットを有する上記燃料噴射器がテーパ状の上記噴射器穴に挿入されている状態では、該ノズルリテイニングナットのテーパと上記シリンダヘッド内のテーパ状の穴との間に、2度から最大5度の円周間の角度差が存在する。これによって、上記燃料噴射器を、確実に上記噴射器穴にセンタリングすることが可能になり、その後、上記燃料噴射器は大きな静的力によって上記穴に押され、上記ノズルリテイニングナットのテーパと上記シリンダヘッド内の円錐形の穴との間に、共通の密封面が形成される。   In DE10102192A1, the nozzle retaining nut has a tapered region at the free end. The tapered region can be inserted into the tapered portion of the corresponding injector hole in a pre-assembled state, that is, the fuel injector having a nozzle retaining nut is inserted into the tapered injector hole. Then, there is an angular difference between the circumference of 2 degrees to a maximum of 5 degrees between the taper of the nozzle retaining nut and the tapered hole in the cylinder head. This allows the fuel injector to be reliably centered in the injector hole, after which the fuel injector is pushed into the hole by a large static force, and the nozzle retaining nut tapers and A common sealing surface is formed between the conical holes in the cylinder head.

このプリアセンブルされた状態では、上記ノズルリテイニングナットのテーパと上記シリンダヘッド内のテーパ状の穴との間の角度差が2度から5度しかないことにより、この両方の密封面の間に広面積にわたって重複面が存在する。このため、両方の密封面の間が動きを妨げる状態となるので、十分なセルフセンタリング(自動心出し)を行うことができない。この問題を、従来技術では、この両方の表面、特に上記ノズルリテイニングナットの表面を表面被膜して、ノズルリテイニングナットと噴射器穴との間のすべり摩擦係数を低減させることによって対処している。   In this preassembled state, the angle difference between the taper of the nozzle retaining nut and the tapered hole in the cylinder head is only 2 to 5 degrees, so that there is a gap between both sealing surfaces. There are overlapping surfaces over a large area. For this reason, since it becomes a state which prevents a movement between both sealing surfaces, sufficient self-centering (automatic centering) cannot be performed. This problem is addressed in the prior art by coating both of these surfaces, particularly the surface of the nozzle retaining nut, to reduce the coefficient of sliding friction between the nozzle retaining nut and the injector hole. Yes.

燃料噴射器と噴射器穴との間のすべり摩擦が改善されても、2度から5度の角度差は小さすぎて、動きを妨げる状態となることを防ぐことはできず、確実にセルフセンタリングを行うことはできない。上記ノズルリテイニングナットのテーパと、上記シリンダヘッドのテーパ状の穴との間の角度差を5度以上に広げた場合、後に、密封の質の悪化が生じ、上記燃料噴射器を作動させる際に漏れが発生する。   Even if the sliding friction between the fuel injector and the injector hole is improved, the angle difference of 2 to 5 degrees is too small to prevent the movement from being disturbed, and is surely self-centering. Can not do. If the angle difference between the taper of the nozzle retaining nut and the tapered hole of the cylinder head is widened to 5 degrees or more, the quality of the seal will deteriorate later, and the fuel injector is operated. Leakage occurs.

従って、本発明の目的は、改良された燃料噴射器を提供することにある。特に、上記燃料噴射器は、上記シリンダヘッド内に該燃料噴射器が取り付けられる場合に、良好なセルフセンタリング機能を有し、該シリンダヘッドと共に機能することによって、燃料噴射器とシリンダヘッドとの間に、永続的に流体密封した接続を形成する。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved fuel injector. In particular, the fuel injector has a good self-centering function when the fuel injector is mounted in the cylinder head, and functions between the fuel injector and the cylinder head to function between the fuel injector and the cylinder head. To form a permanently fluid-tight connection.

本発明の目的を、シリンダヘッドおよび燃料噴射器、特に該燃料噴射器のノズルリテイニングナットおよびシリンダヘッド用の、密封装置または密封構造によって達成する。この場合、燃料噴射器の縦軸の周りを環状に取り囲む、好ましくは完全に円環状をなす、縦軸方向に窪む凹状断面プロファイルを有している第1部材が、上記凹状断面プロファイルを、第2部材の密封面または密封エッジに、流体密封した状態において押圧可能、すなわち、嵌合可能になっている。この場合、上記燃料噴射器のノズルリテイニングナットは、燃料噴射器の縦軸の周りを環状に取り囲む、好ましくは完全に円環状をなす凹状面を伴って形成されていることが好ましい。密封座エッジは、段になった噴射器穴の内部において水平に伸びているか、または、テーパ状に角度を有するように形成されている。
The object of the invention is achieved by a sealing device or structure for a cylinder head and a fuel injector, in particular for a nozzle retaining nut and cylinder head of the fuel injector. In this case, a first member that has a concave cross-sectional profile that surrounds the longitudinal axis of the fuel injector in an annular shape, and preferably has a completely annular shape and is recessed in the longitudinal axis direction, It can be pressed, that is, can be fitted to the sealing surface or the sealing edge of the second member in a fluid-tight state. In this case, the nozzle retaining nut of the fuel injector is preferably formed with a concave surface surrounding the longitudinal axis of the fuel injector in an annular shape, preferably in a completely annular shape . The sealing seat edge extends horizontally inside the stepped injector hole or is tapered and angled.

上記凹状面と上記密封座エッジの密封縁部とは、独特の方法で機能しあっている。プリアセンブルされた状態またはセルフセンタリングの状態では、上記燃料噴射器は、そのノズルリテイニングナットによって、人為的に力を加えられることなく噴射器穴の中に挿入されている。上記ノズルリテイニングナットおよび上記噴射器穴の寸法は、上記ノズルリテイニングナットの上記凹状領域または凹状面が、上記噴射器穴の密封座エッジの密封縁部に着座するように選定されている。運動学的反転、つまり、噴射器穴が凹状面を有し、ノズルリテイニングナットが好ましくはテーパ状をなす密封座エッジに着座するように選定することも、もちろん可能である。場合によっては、上記部材を形成している材料は交換可能としてよく、そうでなければ、その材料の選択に関して考慮が必要である。上記ノズルリテイニングナットの凹状面は、1つの円または(センタリングを行った状態の)1つの薄い円環でのみ、上記密封座エッジの縁部に着座され、これによって、上記ノズルリテイニングナットが上記噴射器穴の中で動きを妨げられる状態とならないようにできる。ノズルリテイニングナットとシリンダヘッドとの間の摩擦が少ないことによって、上記燃料噴射器は、セルフセンタリングしながら、上記噴射器穴の中に収まる。この場合、さらにセルフセンタリングしやすいように、上記凹状面は、可能な限り少ない静止摩擦係数および/またはすべり摩擦係数を有することが好ましい。   The concave surface and the sealing edge of the sealing seat edge function in a unique way. In the pre-assembled state or the self-centering state, the fuel injector is inserted into the injector hole by the nozzle retaining nut without being artificially applied. The dimensions of the nozzle retaining nut and the injector hole are selected such that the recessed area or surface of the nozzle retaining nut is seated on the sealing edge of the sealing seat edge of the injector hole. It is of course also possible to choose kinematic reversal, i.e. the injector hole has a concave surface and the nozzle retaining nut is preferably seated on the sealing seat edge which is tapered. In some cases, the material forming the member may be replaceable, otherwise consideration must be given to the choice of material. The concave surface of the nozzle retaining nut is seated on the edge of the sealing seat edge only in one circle or one thin ring (centered), so that the nozzle retaining nut is It is possible to prevent the movement from being hindered in the injector hole. Due to the low friction between the nozzle retaining nut and the cylinder head, the fuel injector fits in the injector hole while self-centering. In this case, it is preferable that the concave surface has a static friction coefficient and / or a sliding friction coefficient as small as possible so as to facilitate self-centering.

その後、燃料噴射器とシリンダヘッドとの間は、密封状態になる。この場合、上記燃料噴射器は、大きな静的力によって、上記噴射器穴または該穴の中に形成された密封座に押し当てられ、これによって、好ましくは上記シリンダヘッドと比べてより硬い凹状の領域が、上記密封座エッジを好ましくは塑性変形させ、ノズルリテイニングナットとシリンダヘッドとの間に流体密封接続が形成されるように、上記密封座エッジに押し当てられている。   Thereafter, the fuel injector and the cylinder head are in a sealed state. In this case, the fuel injector is pressed against the injector hole or a sealing seat formed in the hole by a large static force, which makes it preferably a harder concave shape compared to the cylinder head. A region is pressed against the sealing seat edge so that the sealing seat edge is preferably plastically deformed and a fluid tight connection is formed between the nozzle retaining nut and the cylinder head.

上記噴射器穴の上記密封座エッジのこの変形によって、ノズルリテイニングナットとシリンダヘッドとの間に、平面状の密封部が形成される。上記密封座エッジが塑性変形されていることによって、上記密封座エッジは、上記凹状面に適合し、強い表面圧力が加えられる場合、燃料噴射器とシリンダヘッドとの間に、永続的な流体密封を形成する。さらに、これによって、表面の不均一性または小さな凹部を補償できる。このような装置は、圧力浸透に対して永続的に耐性を有し、従って、熱応力および機械的応力に非常に強く、同時に密封性を持続できる密封装置が実現される。   Due to this deformation of the sealing seat edge of the injector hole, a planar sealing part is formed between the nozzle retaining nut and the cylinder head. Due to the plastic deformation of the sealing seat edge, the sealing seat edge fits into the concave surface and provides a permanent fluid seal between the fuel injector and the cylinder head when strong surface pressure is applied. Form. Furthermore, this can compensate for surface non-uniformities or small recesses. Such a device is permanently resistant to pressure penetration and thus provides a sealing device that is very resistant to thermal and mechanical stresses and at the same time can maintain its sealing properties.

本発明の好ましい実施形態では、センタリング状態における、密封座エッジと凹状面との間の接点への接線と、ラジアル方向に外側へ伸びている上記密封座エッジとの間の角度は、約10度であり、これによって、上記シリンダヘッド内の上記燃料噴射器に良好なセルフセンタリングが行われる。従来技術では、上記燃料噴射器がシリンダヘッド内に固定され、上記密封座エッジが変形している間、通常、凹状面と密封座エッジとの間の、ラジアル方向の最も外側にある接点の接線角度は、2度から5度まで変動する。上記シリンダヘッドおよび上記密封座エッジは、多くの場合、アルミニウムまたはマグネシウムから製造されている。   In a preferred embodiment of the present invention, the angle between the tangent to the contact between the sealing seat edge and the concave surface in the centering state and the sealing seat edge extending radially outward is about 10 degrees. Thus, good self-centering is performed on the fuel injector in the cylinder head. In the prior art, while the fuel injector is fixed in the cylinder head and the sealing seat edge is deforming, the radial tangent of the radially outermost contact, usually between the concave surface and the sealing seat edge The angle varies from 2 degrees to 5 degrees. The cylinder head and the sealing seat edge are often made from aluminum or magnesium.

上記凹状面を追加的に表面加工することによって、この領域において、ノズルリテイニングナットのすべり特性を、密封座エッジまたはその縁部のすべり特性と比べて改善でき、より容易に、上記燃料噴射器を、上記シリンダヘッドに対して迅速かつ正確に配置できる。   By additionally surface-treating the concave surface, in this region, the sliding characteristics of the nozzle retaining nut can be improved compared to the sliding characteristics of the sealing seat edge or its edge, and more easily the fuel injector. Can be quickly and accurately arranged with respect to the cylinder head.

上記凹状面が設けられていることによって、特に、上記密封座エッジのより内部に存在するラジアル領域ほど、表面圧力が特に上昇する。これによって、燃料噴射器とシリンダヘッドとの間の密封状態は、従来技術に比べて改善される。もっとも強い表面圧力は、上記密封座エッジの内側領域において生じ、この領域には、燃焼室の内部圧力も存在している。特に有利な点は、該内側領域では、圧力浸透への耐性を効果的に示すことができる点である。さらに、上記凹状面が、上記噴射器穴の密封座エッジに押し付けられていることによって、シリンダヘッドにおける応力勾配は従来技術と比べて良好となるので、上記シリンダヘッドに生じる亀裂は少なく、上記シリンダヘッドの持久性を向上させる。さらにその反対に、上記ノズルリテイニングナットへの力の導入も、従来技術に比べて最適化されるので、上記ノズルリテイニングナット内部の応力勾配も同様に良好になる。   By providing the concave surface, the surface pressure is particularly increased particularly in the radial region existing more inside the sealing seat edge. Thereby, the sealing state between the fuel injector and the cylinder head is improved as compared with the prior art. The strongest surface pressure occurs in the inner region of the sealing seat edge, where the internal pressure of the combustion chamber is also present. Particularly advantageous is that the inner region can effectively demonstrate resistance to pressure penetration. Furthermore, since the concave surface is pressed against the sealing seat edge of the injector hole, the stress gradient in the cylinder head is better than that in the prior art, so there are fewer cracks in the cylinder head and the cylinder Improve head durability. Further, on the contrary, since the introduction of force to the nozzle retaining nut is also optimized as compared with the prior art, the stress gradient inside the nozzle retaining nut is also improved.

本発明の好ましい一実施形態では、センタリング状態において、上記凹状面と上記密封座エッジとの接点と、凹状領域の外径の円周上の点とを通って伸びている接続直線(この場合、該直線上の両点と、上記ノズルリテイニングナットの縦軸上とは、同一の平面上にある)は、その直径上で反対側にある直線と、好ましくは約108度または約110度の角度をなす。この場合、好ましくは半円形の上記凹状面の半径は、55mm±20mm、特に55mm±5mmである。   In a preferred embodiment of the present invention, in a centering state, a connecting straight line (in this case, extending through a contact point between the concave surface and the sealing seat edge and a point on the circumference of the outer diameter of the concave region) (Both points on the straight line and the longitudinal axis of the nozzle retaining nut are on the same plane) and the opposite straight line on its diameter, preferably about 108 degrees or about 110 degrees. Make an angle. In this case, the radius of the concave surface, which is preferably semicircular, is 55 mm ± 20 mm, in particular 55 mm ± 5 mm.

さらに、本発明は、本発明による燃料噴射器、または、本発明によるノズルリテイニングナットを備えた燃料噴射器を有する、自動車、エンジン、または、シリンダヘッドに関する。   Furthermore, the present invention relates to an automobile, engine or cylinder head having a fuel injector according to the present invention or a fuel injector provided with a nozzle retaining nut according to the present invention.

本発明の目的を、2つの部材をセンタリングする方法および流体密封する方法、特に、燃料噴射器またはノズルリテイニングナットを、シリンダヘッドに対してセンタリングする方法および流体密封する方法によって達成する。これらの方法では、第1部材は、燃料噴射器の縦軸の周りを環状に取り囲む、好ましくは完全に円環状をなす、凹状領域を有し、プリアセンブルされた状態では、該凹状領域は、第2部材の密封座エッジに当接しており、これら両部材を互いにセンタリングしている。上記2つの部材をアセンブルされた状態に移行させる場合、上記密封座エッジ材料が、弾性変形され、しかし好ましくは塑性変形されていることによって、上記凹状領域は、上記第2部材に移動する。その結果、表面圧力によって、凹状領域と密封座エッジとの間に共通の密封面が形成される。該密封面は、内部圧力が大きい場合にも、流体密封されている。
The object of the present invention is achieved by a method of centering and fluid-sealing two members, in particular a method of centering and fluid-sealing a fuel injector or nozzle retaining nut relative to a cylinder head. In these methods, the first member has a concave region that annularly surrounds the longitudinal axis of the fuel injector, and preferably is completely annular, and in the preassembled state, the concave region is Abutting against the sealing seat edge of the second member, these two members are centered with respect to each other. When the two members are transitioned to the assembled state, the recessed seat region moves to the second member due to the elastically but preferably plastically deformed sealing seat edge material. As a result, the surface pressure creates a common sealing surface between the recessed area and the sealing seat edge. The sealing surface is fluid sealed even when the internal pressure is high.

本発明のさらなる実施形態を、他の従属請求項に記載した。
請求項1〜6のいずれか1項に記載の密封装置において、上記密封座エッジ(422)は、テーパ状の円錐エッジを形成し、上記密封座エッジ(422)の開口角は、上記テーパ領域(126)となす角度よりも大きく、上記密封座エッジと上記テーパ領域との2つがなす角度の開口角は、0.5度から5度、特に1度から4度、好ましくは2±0.5度であってもよい。
請求項1〜7のいずれか1項に記載の密封装置において、センタリング状態では、凹状面(124)と縁部(424)との接点(M)、および、上記凹状面(124)の外径の円周上の点(A)は、接続直線(MA)を形成し、上記接続直線(MA)は、上記燃料噴射器(1)の縦軸(L)と、50度から60度の角度、特に52度から58度の角度、好ましくは53度から56度の角度、および、特に好ましくは54度から55度の角度をなしていてもよい。
請求項1〜8のいずれか1項に記載の密封装置において、上記凹状面(122)のプロファイルは、半円状であり、30mmから90mm、特に45mmから65mm、好ましくは50mmから60mm、特に好ましくは55±2.5mmの半径(R)を有していてもよい。
請求項1〜9のいずれか1項に記載の密封装置において、上記凹状面(122)の表面は、好ましくはショットピーニング法を用いて研磨されていてもよい。
請求項1〜11のいずれか1項に記載の密封装置において、上記燃料噴射器(1)または上記ノズルリテイニングナット(10)の上記凹状領域(122)に向かい合っている内側の輪郭は、凸状に形成されていてもよい。
Further embodiments of the invention are described in the other dependent claims.
The sealing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the sealing seat edge (422) forms a tapered conical edge, the opening angle of the sealing seat edge (422) being the tapered region. The opening angle of the angle formed by the two of the sealing seat edge and the tapered region is 0.5 to 5 degrees, particularly 1 to 4 degrees, preferably 2 ± 0. It may be 5 degrees.
The sealing device according to any one of claims 1 to 7, wherein in the centering state, the contact (M) between the concave surface (124) and the edge (424) and the outer diameter of the concave surface (124). The point (A) on the circumference forms a connecting line (MA), and the connecting line (MA) is at an angle of 50 to 60 degrees with the longitudinal axis (L) of the fuel injector (1). In particular, it may form an angle of 52 to 58 degrees, preferably an angle of 53 to 56 degrees, and particularly preferably an angle of 54 to 55 degrees.
9. The sealing device according to claim 1, wherein the profile of the concave surface (122) is semicircular, from 30 mm to 90 mm, in particular from 45 mm to 65 mm, preferably from 50 mm to 60 mm, particularly preferably. May have a radius (R) of 55 ± 2.5 mm.
The sealing device according to any one of claims 1 to 9, wherein the surface of the concave surface (122) is preferably polished by using a shot peening method.
The sealing device according to any one of claims 1 to 11, wherein the inner contour of the fuel injector (1) or the nozzle retaining nut (10) facing the concave region (122) is convex. It may be formed in a shape.

以下に、添付の図面を参照しながら、実施形態に関して、本発明を説明する。   In the following, the present invention will be described with respect to embodiments with reference to the accompanying drawings.

図1aは、プリアセンブルされた状態における、本発明による密封装置を示す図である。   FIG. 1a shows a sealing device according to the invention in a preassembled state.

図1bは、アセンブルされた状態における、図1aの密封装置を示す図である。   FIG. 1b shows the sealing device of FIG. 1a in the assembled state.

図2は、本発明による密封装置を有するノズルリテイニングナットを示す図である。   FIG. 2 shows a nozzle retaining nut having a sealing device according to the present invention.

図3aは、シリンダヘッドとセンタリングされた状態における、図2の、本発明による密封装置の部分的な断面図を示す図である。   Fig. 3a shows a partial cross-sectional view of the sealing device according to the invention of Fig. 2 in the centered state with the cylinder head.

図3bは、上記シリンダヘッドと密封された状態における、図2の本発明による密封装置を示す図である。   FIG. 3b shows the sealing device according to the invention of FIG. 2 in a sealed state with the cylinder head.

図4は、図2の本発明によるノズルリテイニングナットの密封領域の拡大図、および、細部の断面図を示す図である。   FIG. 4 shows an enlarged view of the sealing area of the nozzle retaining nut according to the invention of FIG. 2 and a sectional view of the details.

図5aは、センタリングされた状態における、本発明による密封装置の第2実施形態の部分的な断面図を示す図である。   FIG. 5a shows a partial cross-sectional view of a second embodiment of the sealing device according to the invention in the centered state.

図5bは、密封状態における、図5aの本発明による密封装置の第2実施形態を示す図である。   Fig. 5b shows a second embodiment of the sealing device according to the invention of Fig. 5a in a sealed state.

以下において、「上」または「下」、「右」または「左」のような位置を表す用語を用いているが、これは、図2に関するものである。図2では、ノズルリテイニングナット10に関して、右の断面図を示し、左の断面図は示していないが、ノズルリテイニングナット10は、上に配置されているバルブ本体30によって、下に配置されている噴射ノズル20を留めている。   In the following, terms representing positions such as “up” or “down”, “right” or “left” are used, which relates to FIG. In FIG. 2, the right sectional view is shown with respect to the nozzle retaining nut 10 and the left sectional view is not shown. However, the nozzle retaining nut 10 is disposed below by the valve body 30 disposed on the upper side. The injection nozzle 20 is fastened.

図1aおよび図1bは、本発明による密封装置、特に、2つの部材10、40(例えば、ノズルリテイニングナット10およびシリンダヘッド40)の間に、永続的な耐高圧性の流体密封を形成するための装置を示す図である。   FIGS. 1 a and 1 b form a permanent high pressure resistant fluid seal between two members 10, 40 (eg, nozzle retaining nut 10 and cylinder head 40), in particular a sealing device according to the invention. FIG.

図1aは、両部材10、40がプリアセンブルされた状態を示す図である。この図では、部材10は、部材40に対して、セルフセンタリングされていることが好ましく、従って、上記プリアセンブルされた状態状態を、センタリング状態とも呼ぶ。本発明にとって、両部材10、40は、必ずしも相互にセルフセンタリングしあう必要はない。相互にセルフセンタリングしあわなくても、第1部材10が第2部材40に当接可能であるということだけで十分である。仮に相互にセンタリングする必要がある場合、セルフセンタリングは不可能であるので、外部の手段を用いてセルフセンタリングを行う必要がある。   FIG. 1a is a view showing a state in which both members 10 and 40 are pre-assembled. In this figure, the member 10 is preferably self-centered with respect to the member 40. Therefore, the preassembled state is also referred to as a centering state. For the present invention, both members 10, 40 need not be self-centering with each other. It is sufficient that the first member 10 can contact the second member 40 without self-centering each other. If it is necessary to center each other, self-centering is impossible, so it is necessary to perform self-centering using external means.

センタリングおよび密封するために、第1部材10は、凹状領域122を有し、第2部材40は、密封座エッジ422を有している。両部材10、20がプリアセンブルされた状態では、凹状領域122は、その中心部で、密封座エッジ422の縁部424に当接している。図1aおよび図1bでは、凹状領域122の上記中心部は、1つの点または小さな領域としてのみ示されているが(凹状領域122と密封座エッジ422との間の接点)、好ましくは回転した左右対称の部材10にとって、上記中心部分は円または薄い円環であることが理想的である。凹状領域122の最小直径(部材10の下の縁部)を、密封座エッジ422(図5aおよび図5b参照)に着座させることも、同様に可能である(さらなる実施形態)。   For centering and sealing, the first member 10 has a recessed area 122 and the second member 40 has a sealing seat edge 422. In a state where both the members 10 and 20 are preassembled, the concave region 122 is in contact with the edge 424 of the sealing seat edge 422 at the center thereof. In FIG. 1a and FIG. 1b, the central part of the concave region 122 is shown only as one point or small region (contact between the concave region 122 and the sealing seat edge 422), but preferably rotated left and right Ideally for the symmetric member 10, the central portion is a circle or a thin annulus. It is equally possible to seat the smallest diameter of the concave area 122 (the lower edge of the member 10) on the sealing seat edge 422 (see FIGS. 5a and 5b) (further embodiment).

図1bに示した、両部材10、40の密封状態では、凹状領域122の一部分は、第2部材40の材料が少なくとも弾性変形され、好ましくは塑性変形されることによって、密封座エッジ422に押圧されている、すなわち、嵌合されている。第1部材10を、第2部材40に嵌合することは、上記密封装置の縦軸Lから、ラジアル方向の外側に向かって、密封座エッジ422の縁部424の一部分に押し付けることによってなされる。図1bでは、第2部材40の変形部を点線によって示している。その上の凹状領域122に沿ってラジアル方向の内側に伸びている隆起部によって、両部材10、40間の密封面はさらに拡大し、両部材10、40の流体密封性は高まる。   In the sealed state of both members 10, 40, shown in FIG. 1 b, a part of the concave area 122 is pressed against the sealing seat edge 422 by at least elastically deforming the material of the second member 40, preferably plastically. That is, it is fitted. The fitting of the first member 10 to the second member 40 is performed by pressing the first member 10 against a part of the edge 424 of the sealing seat edge 422 from the longitudinal axis L of the sealing device toward the outside in the radial direction. . In FIG. 1b, the deformation | transformation part of the 2nd member 40 is shown by the dotted line. Due to the ridges extending radially inward along the concave region 122 thereabove, the sealing surface between the members 10 and 40 is further expanded, and the fluid tightness of the members 10 and 40 is enhanced.

図2〜図4は、本発明による密封装置の好ましい第1実施形態を示す。本発明による密封装置は、ノズルリテイニングナット10およびそれと結びついたシリンダヘッド40に設置されている。本発明による密封装置は、シリンダヘッド40の噴射器穴42内の、好ましくはそのノズルリテイニングナット10を介して、燃料噴射器1を、燃焼エンジンの燃焼室に対して密封するためのものである。   2 to 4 show a first preferred embodiment of the sealing device according to the invention. The sealing device according to the present invention is installed in the nozzle retaining nut 10 and the cylinder head 40 associated therewith. The sealing device according to the invention is for sealing the fuel injector 1 against the combustion chamber of the combustion engine, preferably through its nozzle retaining nut 10 in the injector hole 42 of the cylinder head 40. is there.

本発明による密封構造は、ノズルリテイニングナット10の下部自由端に設けられていることが好ましい。該ノズルリテイニングナットは、噴射ノズル20とバルブ本体30とを留めて、燃料噴射器1に一体化している(図2参照)。しかしながら、本発明による密封装置を、燃料噴射器1そのものに設けてもよい。この場合、ノズルリテイニングナット10は、燃料噴射器1にとっての密封機能を果たさないか、または、別の密封機能のみを果たす。第1実施形態のノズルリテイニングナット10の上記密封装置は、噴射器穴42(図3aおよび図3b)内の密封座と接触し、密封装置と密封座とは、ともに、図1aおよび図1bに示した本発明の原理に従って機能する。   The sealing structure according to the present invention is preferably provided at the lower free end of the nozzle retaining nut 10. The nozzle retaining nut is integrated with the fuel injector 1 by fastening the injection nozzle 20 and the valve body 30 (see FIG. 2). However, the sealing device according to the present invention may be provided in the fuel injector 1 itself. In this case, the nozzle retaining nut 10 does not perform the sealing function for the fuel injector 1 or performs only another sealing function. The sealing device of the nozzle retaining nut 10 of the first embodiment contacts the sealing seat in the injector hole 42 (FIGS. 3a and 3b), and both the sealing device and the sealing seat are shown in FIGS. 1a and 1b. It functions according to the principle of the present invention shown in FIG.

本発明による実施形態では、ノズルリテイニングナット10の密封およびセンタリング領域12は、2つの部分に構成されていることが好ましい。この場合、ノズルリテイニングナット10では、下から接近するテーパ領域126は、凹状領域122に隣接する。凹状領域122およびテーパ領域126によって、ノズルリテイニングナット10および燃料噴射器1は、噴射器穴42(図3aおよび図3b)の中に挿入される。この場合、凹状領域122は、センタリング状態またはプリアセンブルされた状態において、ノズルリテイニングナット10を噴射器穴42の密封座エッジ422にセンタリングするように設計されている。ノズルリテイニングナット10は、ラジアル方向に左右対称に構成されていることが好ましく、凹状領域122は、燃料噴射器の縦軸の周りを環状に取り囲む、完全に円環状をなす凹状面124を有している。該凹状面の断面プロファイルは、ノズルリテイニングナット10の縦方向または軸方向Lに、上に向かって伸びている。しかしながら、ノズルリテイニングナット10に、テーパ領域126を配置せず、ノズルリテイニングナット10の下部のほぼテーパ状の部分に、凹状領域122だけを配置することもできる。ノズルリテイニングナット10の密封領域12の上部に、ノズルリテイニングナット10のシリンダ領域14が隣接しており、該シリンダ領域には、主として、バルブ本体30が収められている。
In an embodiment according to the invention, the sealing and centering region 12 of the nozzle retaining nut 10 is preferably configured in two parts. In this case, in the nozzle retaining nut 10, the tapered region 126 approaching from below is adjacent to the concave region 122. By means of the recessed area 122 and the tapered area 126, the nozzle retaining nut 10 and the fuel injector 1 are inserted into the injector hole 42 (FIGS. 3a and 3b). In this case, the recessed area 122 is designed to center the nozzle retaining nut 10 to the sealing seat edge 422 of the injector hole 42 in the centered or preassembled state. The nozzle retaining nut 10 is preferably configured to be symmetrical in the radial direction, and the concave region 122 has a completely annular concave surface 124 that annularly surrounds the longitudinal axis of the fuel injector. is doing. The cross-sectional profile of the concave surface extends upward in the longitudinal direction or the axial direction L of the nozzle retaining nut 10. However, the tapered region 126 may not be disposed on the nozzle retaining nut 10, and only the concave region 122 may be disposed on the substantially tapered portion below the nozzle retaining nut 10. A cylinder region 14 of the nozzle retaining nut 10 is adjacent to an upper portion of the sealing region 12 of the nozzle retaining nut 10, and the valve body 30 is mainly accommodated in the cylinder region.

図3aに示した、ノズルリテイニングナット10と燃料噴射器1とがセンタリングされている状態では、凹状面124または凹状領域122が、密封座エッジ422の縁部424上に着座する。密封座エッジ422の縁部424は、凹状面124上において、ほぼ、1つの円または1つの薄い円環を描いている。凹状面124上のこの部分が円形であればあるほど(同一の平面上であると仮定して)、ノズルリテイニングナット10は、シリンダヘッド40の噴射器穴42の中にセンタリングされながら収まる。   In the state shown in FIG. 3 a where the nozzle retaining nut 10 and the fuel injector 1 are centered, the concave surface 124 or the concave region 122 is seated on the edge 424 of the sealing seat edge 422. The edge 424 of the sealing seat edge 422 describes approximately one circle or one thin ring on the concave surface 124. The more circular this portion on the concave surface 124 (assuming it is on the same plane), the more the nozzle retaining nut 10 will be centered in the injector hole 42 of the cylinder head 40.

噴射器穴42は、段を有する円形シリンダ穴であることが好ましく、該円形シリンダ穴の下部のより小さな直径を有する部分には、噴射ノズル20の1つの部分が収まり、該円形シリンダ穴の上部のより大きな直径を有する部分には、燃料噴射器1のノズルリテイニングナット10が収まっている。これらの両領域は、テーパまたは環形ベベル(以下では、テーパ領域426と記載する)を介して、接続されていることが好ましい。しかしながら、噴射器穴42のそれぞれの部分に直角を含む、水平の段も可能である。   The injector hole 42 is preferably a circular cylinder hole having a step, and a portion having a smaller diameter at the lower part of the circular cylinder hole accommodates one part of the injection nozzle 20 and the upper part of the circular cylinder hole. The nozzle retaining nut 10 of the fuel injector 1 is accommodated in a portion having a larger diameter. These two regions are preferably connected via a taper or an annular bevel (hereinafter referred to as a taper region 426). However, a horizontal step is also possible, including a right angle in each portion of the injector hole 42.

センタリング状態では、縁部424と凹状面124との接点M(図3bの部分図)または接触円(リング)M(噴射器穴42にセンタリングされた燃料噴射器1の実際の状況)は、凹状面124の(下部)内径D(図4)を有する円周上の点/円周(リング)Iと、凹状面124の(上部)外径Dを有する円周上の点/円周(リング)Aとの間に存在する。この場合、接点Mは、円周点Iから円周点Aまでの距離の最初の3分の1または半分以内の位置にあることが好ましい。 In the centered state, the contact point M (partial view of FIG. 3b) or the contact circle (ring) M (actual situation of the fuel injector 1 centered in the injector hole 42) between the edge 424 and the concave surface 124 is concave. Circumferential point / circumference (ring) I with (lower) inner diameter D I (FIG. 4) of surface 124 and circumferential point / circumference with (upper) outer diameter D A of concave surface 124 It exists between (ring) A. In this case, the contact point M is preferably at a position within the first third or half of the distance from the circumferential point I to the circumferential point A.

以下は、点M、点I、および、点Aだけを話題にしており、対応する円または対応する円環については話題にしていないが、当該接触円または接触円環についても意図している。さらに、以下において、例えば、角度および直線の位置についての数字による記載は、ノズルリテイニングナット10の縦軸すなわちアキシャルLが含まれている平面に関し、特に、図4の平面に一致するとみなされる平面に関する。   In the following, only the point M, the point I, and the point A are discussed, and the corresponding circle or the corresponding ring is not discussed, but the contact circle or the contact ring is also intended. Further, in the following, for example, the numerical description of the angle and the position of the straight line relates to the plane including the longitudinal axis of the nozzle retaining nut 10, that is, the axial L, in particular, the plane considered to coincide with the plane of FIG. About.

噴射器穴42の密封座エッジ422は、噴射器穴42のテーパ領域426の内側部分であることが好ましく、この場合、ノズルリテイニングナット10のテーパ領域126を有するテーパ領域426は、最大0.5度から5度の円周間の開口角を有している(特に点Mを形成している円がLに垂直である、理想的なセンタリング状態)。図3aに示したような、さらなる角度の関係については、図4の説明内に記載した。   The sealing seat edge 422 of the injector hole 42 is preferably the inner part of the tapered region 426 of the injector hole 42, in which case the tapered region 426 with the tapered region 126 of the nozzle retaining nut 10 has a maximum of. An opening angle between the circumferences of 5 to 5 degrees (especially an ideal centering state in which the circle forming the point M is perpendicular to L). Additional angular relationships, such as those shown in FIG. 3a, are described in the description of FIG.

図3bは、ノズルリテイニングナット10およびシリンダヘッド40の密封状態を示し、ノズルリテイニングナット10は、密封座エッジ422が好ましくは塑性変形されることによって、噴射器穴42の密封座エッジ422に嵌合されている。この場合、密封座エッジ422の内側の変形は、再び、内側に向かって形成されていることが好ましい(図1の説明参照)。円環の表面圧力は、圧力に不安定な場所がないように、可能な限り厚く、可能な限り均等な円環の厚みと、可能な限り強い表面圧力とを有するように調整されていることが理想的である。凹状面124の外径縁部(A)が、テーパ領域426または密封座エッジ422の中に嵌合されていないか、または、かろうじて嵌合されていない状態であることが好ましい。   FIG. 3 b shows the sealed state of the nozzle retaining nut 10 and the cylinder head 40, and the nozzle retaining nut 10 is formed on the sealing seat edge 422 of the injector hole 42, preferably by plastic deformation of the sealing seat edge 422. It is mated. In this case, it is preferable that the deformation inside the sealing seat edge 422 is formed again toward the inside (see the description of FIG. 1). The surface pressure of the annulus should be adjusted to have as large an annular thickness as possible and as strong a surface pressure as possible so that there are no places where pressure is unstable. Is ideal. It is preferred that the outer diameter edge (A) of the concave surface 124 is not fitted or barely fitted within the tapered region 426 or the sealing seat edge 422.

図4は、テーパ領域126と凹状領域122とに分割されたノズルリテイニングナット10の密封領域12の詳細を示す図である。この図では、テーパ領域126および凹状領域122は、図4においてとりわけ点Aに示される共通の円を有している。この円は、同時に、凹状領域122の最大外径Dの円周上の点Aでもある。凹状領域122の、凹状面124の点Aから、下方に向かって(および内側のLに向かって)順番に説明する。凹状面124上において、(センタリングされた状態における)凹状面124と縁部424との接点Mを介して、凹状領域122の最小内径D上に、円周上の点Iまで進む。本発明の好ましい一実施形態では、Dは13mmであり、センタリング状態における点Mから形成されている円の直径Dは、約10.9mmである。この場合、上記したように、点Mは、点Iから点Aまでの距離の最初の3分の1または半分の位置上にある。 FIG. 4 is a diagram showing details of the sealing region 12 of the nozzle retaining nut 10 divided into a tapered region 126 and a concave region 122. In this view, the tapered region 126 and the recessed region 122 have a common circle, shown particularly at point A in FIG. This circle, at the same time, even a point A on the circumference of the maximum outer diameter D A of the recessed area 122. Description will be made in order from the point A of the concave surface 124 of the concave region 122 downward (and toward the inner L). On the concave surface 124, via the contact M with (in the centered state) and the concave surface 124 edge 424, on the minimum inner diameter D I of the recessed area 122, the flow proceeds to point I on the circumference. In a preferred embodiment of the invention, D A is 13 mm and the diameter D M of the circle formed from the point M in the centered state is about 10.9 mm. In this case, as described above, the point M is on the first third or half of the distance from the point I to the point A.

凹状面124は、半円状に形成されていることが好ましく、その半径Rは、20mmから100mmの間に変動してもよい。本発明の好ましい一実施形態では、凹状面124の半径は、55±5mmである。これに応じて、本発明の原理を他の部材に適用する場合には、他の複数の半径が形成されるが、基本的に、凹状の外縁であることが重要である。単純なテーパとは異なる半円状でない外縁も、本発明に従って、同様に可能である。特に、上記凹状面の縁部、点Iおよび点Aにおいては、ノズルリテイニングナット10の他の領域に連続的に移行している場合が有効である。なぜなら、ノズルリテイニングナット10の応力勾配、または、凹状面124の縁部(I、A)の力をテーパ領域426に導入することが、より有効であり、これらはそれほど急速に変動しないからである。これには、例えばクロソイドが適している。
The concave surface 124 is preferably formed in a semicircular shape, and its radius R may vary between 20 mm and 100 mm. In a preferred embodiment of the invention, the radius of the concave surface 124 is 55 ± 5 mm. Accordingly, when the principle of the present invention is applied to another member, a plurality of other radii are formed, but it is basically important that the outer edge has a concave shape. A non-semicircular outer edge different from a simple taper is equally possible according to the invention. In particular, at the edge of the concave surface, the point I and the point A, it is effective that the nozzle is continuously shifted to another region of the nozzle retaining nut 10. This is because it is more effective to introduce the stress gradient of the nozzle retaining nut 10 or the force of the edge (I, A) of the concave surface 124 into the tapered region 426, since these do not fluctuate so rapidly. is there. For example, clothoid is suitable for this purpose.

以下の、本発明による密封装置の角度値の記載は、ノズルリテイニングナット10の縦軸Lの周りを回転する直線によって形成されるテーパの内部開口角を指す。この場合、このような直線Tは、ノズルリテイニングナット10のセンタリング状態である場合、点Mへの接線であり、センタリング状態の上記テーパの開口角αは、凹状面124の半径Rに応じて、104度と110度との間であることが好ましい。点Aへの接線Tの対応する角度αは、同じく凹状面124の半径Rに応じて、107度から113度の間にあることが好ましい。点Mと点Aとを結ぶ接続直線MAの角度βは、106度から112度であることが好ましい。これら全ての値の記載は、ノズルリテイニングナット10がセンタリングされている状態の点Mに関する。点Mは、ノズルリテイニングナット10がシリンダヘッド40に嵌合されるにつれて、点A(および、当然、密封座422に沿った線)の方向の凹状面124に沿って移動し始め(点Mn)、直線MnAは、接線Tに益々近づく。これは、図4の細部を示す部分図により詳細に示されている。この図では、Mnは、凹状面124と密封座422との間の、ラジアル方向の最も外側に位置する接点である。 The following description of the angle values of the sealing device according to the invention refers to the internal opening angle of the taper formed by a straight line rotating around the longitudinal axis L of the nozzle retaining nut 10. In this case, such a straight line T M, when a centering state of the nozzle retaining nut 10, a tangent to the point M, the aperture angle alpha M of the tapered centering state, the radius R of the concave surface 124 Accordingly, it is preferably between 104 and 110 degrees. Corresponding angle alpha A of the tangent T A to the point A, again depending on the radius R of the concave surface 124, it is preferably between 113 degrees to 107 degrees. The angle β of the connecting straight line MA connecting the point M and the point A is preferably 106 degrees to 112 degrees. The description of all these values relates to the point M in the state in which the nozzle retaining nut 10 is centered. Point M begins to move along concave surface 124 in the direction of point A (and of course, a line along sealing seat 422) as nozzle retaining nut 10 is fitted into cylinder head 40 (point Mn). ), a straight line MnA is increasingly closer to the tangent T a. This is shown in more detail in the partial view showing details of FIG. In this figure, Mn is a contact point located on the outermost side in the radial direction between the concave surface 124 and the sealing seat 422.

上記した実施形態に関連する、本発明のほかの実施形態を、次のパラメータによる表に記載した。   Other embodiments of the present invention related to the above-described embodiments are listed in the table with the following parameters.

Figure 0004664990
この場合、これらの変数は図4に関し、図4では、MからAまでの移動の場合の、凹状面124上の点Mと点Aとの間の値に、典型値の、Mn=12.0mmを引用している。
Figure 0004664990
In this case, these variables relate to FIG. 4, in which the values between point M and point A on the concave surface 124 for the movement from M to A are typical values, Mn = 12. 0mm is quoted.

図5aは、本発明による、燃料噴射器1またはノズルリテイニングナット10用の密封装置の、第2実施形態を示す図である。この形態では、凹状面124は、密封座422の縁部424にセンタリングされているのではなく、密封座422の下縁部にセンタリングされている。これは、噴射器穴42の直径をより小さく形成でき、燃料噴射器1の噴射ノズル20により近づくことができるという利点を有している。さらに、凹状面124の上縁部だけを、密封座422に当接させることもできる(凹状面124の最大直径である、円(円環)A)。さらに、センタリング状態では、両方の円縁部I、Aを、密封座422に着座させてもよい。これによって、両方の円縁部I、Aが密封座422に接している場合にのみ、上記センタリング位置が収まるように、これら両部材のセンタリング位置を確認することができるという利点が生じる。   FIG. 5a shows a second embodiment of the sealing device for the fuel injector 1 or the nozzle retaining nut 10 according to the invention. In this configuration, the concave surface 124 is centered on the lower edge of the sealing seat 422 rather than centered on the edge 424 of the sealing seat 422. This has the advantage that the diameter of the injector hole 42 can be made smaller and closer to the injection nozzle 20 of the fuel injector 1. Furthermore, only the upper edge portion of the concave surface 124 can be brought into contact with the sealing seat 422 (a circle (ring) A which is the maximum diameter of the concave surface 124). Further, in the centering state, both the circular edge portions I and A may be seated on the sealing seat 422. As a result, there is an advantage that the centering positions of both the members can be confirmed so that the centering position is settled only when both the circular edge portions I and A are in contact with the sealing seat 422.

図5bは、密封状態を示し、この場合、両方の円または円環縁部I、Aは、シリンダヘッド40の密封座422の中に押し込まれ、図に示した場合では、2つの密封領域を形成している。ノズルリテイニングナット10がシリンダヘッド40に強く嵌合されるほど、ノズルリテイニングナット10とシリンダヘッド40との間に残る隙間は小さくなる。さらに、上記密封状態を、例えば、円縁部Iの最下部だけ、または、円縁部Aの最上部だけが密封座422に嵌合されるように構成してもよい。   FIG. 5b shows a sealed condition, in which case both circle or torus edges I, A are pushed into the sealing seat 422 of the cylinder head 40, in the case shown in the figure, two sealing areas are shown. Forming. The stronger the nozzle retaining nut 10 is fitted to the cylinder head 40, the smaller the gap remaining between the nozzle retaining nut 10 and the cylinder head 40. Further, the sealing state may be configured such that, for example, only the lowermost portion of the circular edge portion I or only the uppermost portion of the circular edge portion A is fitted to the sealing seat 422.

ノズルリテイニングナット10とシリンダヘッド40との間には、空洞が生じないことが好ましい。このような密封装置を実現する場合、まず、存在する空洞の気抜きを設けることが必要であろう。この気抜き自体は、ノズルリテイニングナット10をシリンダヘッド40の中にはめ込むことによって、ふさがれることが好ましい。この気抜きを、例えば、シリンダヘッド40またはノズルリテイニングナット10の中に溝を設けることによって行うことができ、該溝には、ノズルリテイニングナット10の材料、または、シリンダヘッド40の材料が、押し込まれる際に侵入する。さらに、同様の方法によってふさがれるような複数の穴を設けてもよい。   It is preferable that no cavity is formed between the nozzle retaining nut 10 and the cylinder head 40. In order to realize such a sealing device, it will first be necessary to provide a vent for the existing cavity. This venting itself is preferably blocked by fitting the nozzle retaining nut 10 into the cylinder head 40. This venting can be performed by, for example, providing a groove in the cylinder head 40 or the nozzle retaining nut 10, and the material of the nozzle retaining nut 10 or the material of the cylinder head 40 is contained in the groove. , Invade when pushed. Further, a plurality of holes that can be blocked by the same method may be provided.

ノズルリテイニングナット10に関して上記した実施形態は、燃料噴射器1にも関連する。該燃料噴射器は、そのノズルリテイニングナット10によってシリンダヘッド40に密封されているのではなく、本発明による装置を他の部分に有している。燃料噴射器1の本発明による装置と、上記シリンダヘッド上または上記シリンダヘッド内の対応する密封座とは、ともに、本発明の密封装置を形成している。   The embodiment described above with respect to the nozzle retaining nut 10 also relates to the fuel injector 1. The fuel injector is not sealed to the cylinder head 40 by its nozzle retaining nut 10 but has a device according to the invention in other parts. The device according to the invention of the fuel injector 1 and the corresponding sealing seat on or in the cylinder head together form the sealing device of the invention.

プリアセンブルされた状態状態における、本発明による密封装置を示す図である。FIG. 2 shows a sealing device according to the invention in a preassembled state. アセンブルされた状態における、図1aの密封装置を示す図である。FIG. 1b shows the sealing device of FIG. 1a in an assembled state. 本発明による密封装置を有するノズルリテイニングナットを示す図である。FIG. 3 shows a nozzle retaining nut having a sealing device according to the present invention. シリンダヘッドとセンタリングされた状態における、図2の本発明による密封装置の部分的な断面図を示す図である。FIG. 3 shows a partial cross-sectional view of the sealing device according to the invention of FIG. 2 in a state centered with a cylinder head. 上記シリンダヘッドと密封された状態における、図2の本発明による密封装置を示す図である。FIG. 3 shows the sealing device according to the invention of FIG. 2 in a state sealed with the cylinder head. 図2の本発明によるノズルリテイニングナットの密封領域の拡大図、および、細部の断面図を示す図である。FIG. 3 shows an enlarged view of the sealing area of the nozzle retaining nut according to the invention of FIG. 2 and a sectional view of the details. センタリングされた状態における、本発明による密封装置の第2実施形態の部分的な断面図を示す図である。FIG. 7 shows a partial cross-sectional view of a second embodiment of the sealing device according to the invention in the centered state. 密封状態における、図5aの本発明による密封装置の第2実施形態を示す図である。Fig. 5b shows a second embodiment of the sealing device according to the invention of Fig. 5a in a sealed state.

Claims (15)

密封座エッジ(422)に対して流体密封するための、燃料噴射器(1)のノズルリテイニングナット(10)とシリンダヘッド(40)との密封装置であって、
上記ノズルリテイニングナット(10)と上記シリンダヘッド(40)との間の密封領域(12)を含み、
上記密封領域(12)は、上記燃料噴射器(1)の縦軸の周りを、上記縦軸の方向に窪んだ凹状断面プロファイルを有して環状に取り囲む凹状の外縁(124)を有する凹状領域(122)を備え、
上記凹状の外縁(124)は、上記ノズルリテイニングナット(10)が着座する上記シリンダヘッド(40)の上記密封座エッジ(422)に密封部を形成することが可能である、密封装置。
A sealing device between the nozzle retaining nut (10) of the fuel injector (1) and the cylinder head (40) for fluid sealing against the sealing seat edge (422),
A sealing area (12) between the nozzle retaining nut (10) and the cylinder head (40) ;
The sealing region (12) has a concave outer edge (124) having a concave cross-sectional profile that is recessed in the direction of the vertical axis and surrounding the fuel injector (1) in an annular shape. (122)
The sealing device in which the concave outer edge (124) can form a sealing portion on the sealing seat edge (422) of the cylinder head (40) on which the nozzle retaining nut (10) is seated .
上記凹状領域(122)は、上記縦軸の周りを完全に円環状をなして取り囲む凹状面(124)からなる上記凹状の外縁(124)によって形成され、上記凹状領域(122)に、上記縦軸に対してラジアル方向に伸びているテーパ領域(126)が隣接している、請求項1に記載の密封装置。The concave region (122) is formed by the concave outer edge (124) composed of a concave surface (124) surrounding the vertical axis completely in an annular shape, and the vertical region (122) includes the vertical region. The sealing device according to claim 1, wherein a tapered region (126) extending in a radial direction relative to the shaft is adjacent. センタリング状態では、上記凹状領域(122)は、上記密封座エッジ(422)の上に配置され、上記凹状面(124)の円環状をなす切片が、上記密封座エッジ(422)の縁部(424)に着座している、請求項2に記載の密封装置。In the centering state, the concave region (122) is disposed on the sealing seat edge (422), and an annular section of the concave surface (124) is formed on the edge (of the sealing seat edge (422) ( The sealing device of claim 2 , wherein the sealing device is seated on 424). 密封状態では、上記凹状領域(122)は、上記密封座エッジ(422)に固着しながら接続され、上記凹状領域(122)は、上記密封座エッジ(422)の、少なくとも弾性変形、好ましくは塑性変形によって、上記密封座エッジ(422)に嵌合されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の密封装置。  In the sealed state, the concave region (122) is connected to the sealing seat edge (422) while being fixed, and the concave region (122) is at least elastically deformed, preferably plastic, of the sealing seat edge (422). The sealing device according to claim 1, wherein the sealing device is fitted to the sealing seat edge (422) by deformation. 上記凹状面(124)は、上記ノズルリテイニングナット(10)の密封面に形成され、上記密封面は、上記シリンダヘッド(40)の噴射器穴(42)の密封座エッジ(422)に接触して着座している、請求項2または3に記載の密封装置。Said concave surface (124) is made form the sealing surface of the nozzle retaining nut (10), said sealing surface, the sealing seat edge (422) of the injector hole (42) of the cylinder head (40) The sealing device according to claim 2 or 3 , wherein the sealing device is seated in contact. 密封状態では、上記縦軸の方向(L)に伸びている上記凹状領域(122)の少なくとも1部分が、上記噴射器穴(42)の上記密封座エッジ(422)とともに機能して、上記燃料噴射器(1)を、上記シリンダヘッド(40)に対して流体密封して固定している、請求項5に記載の密封装置。In a sealed state, at least a portion of the direction the recessed areas extending in (L) (122) of the vertical axis, functioning with the sealing seat edge (422) of the injector hole (42), the fuel The sealing device according to claim 5 , wherein the injector (1) is fluid-tightly fixed to the cylinder head (40). 上記密封座エッジ(422)は、テーパ状の円錐エッジを形成し、上記密封座エッジ(422)の開口角は、上記テーパ領域(126)となす角度よりも大きく、上記密封座エッジと上記テーパ領域との2つがなす角度の開口角は、0.5度から5度、特に1度から4度、好ましくは2±0.5度である、請求項2に記載の密封装置。The sealing seat edge (422) forms a tapered conical edge, and an opening angle of the sealing seat edge (422) is larger than an angle formed with the taper region (126), and the sealing seat edge and the taper are formed. 3. The sealing device according to claim 2, wherein the opening angle of the angle formed by the two with the region is 0.5 to 5 degrees, in particular 1 to 4 degrees, preferably 2 ± 0.5 degrees. センタリング状態では、上記凹状面(124)と縁部(424)との接点(M)、および、上記凹状面(124)の外径の円周上の点(A)は、接続直線(MA)を形成し、上記接続直線(MA)は、上記縦軸(L)と、50度から60度の角度、特に52度から58度の角度、好ましくは53度から56度の角度、および、特に好ましくは54度から55度の角度をなす、請求項2、3、5、6、7のいずれか1項に記載の密封装置。In the centering state, the contact (M) between the concave surface (124) and the edge (424) and the point (A) on the circumference of the outer diameter of the concave surface (124) are connected straight lines (MA). is formed and the connecting straight line (MA), said longitudinal axis (L), the angle of 60 degrees from 50 degrees, 58 degree angle from the particular 52 degrees, preferably 56 degrees 53 degrees angle, and, in particular, The sealing device according to any one of claims 2, 3, 5, 6, and 7 , which preferably forms an angle of 54 to 55 degrees. 上記凹状面(124)の断面プロファイルは、半円状であり、30mmから90mm、特に45mmから65mm、好ましくは50mmから60mm、特に好ましくは55±2.5mmの半径(R)を有する、請求項2、3、5、6、7、8のいずれか1項に記載の密封装置。The cross-sectional profile of the recessed surface (124) is semicircular, 90 mm from 30 mm, in particular 65mm from 45 mm, preferably 60mm from 50 mm, particularly preferably has a radius (R) of 55 ± 2.5 mm, claim The sealing device according to any one of 2, 3, 5, 6, 7, and 8. 上記凹状面(124)の表面は、好ましくはショットピーニング法を用いて研磨されている、請求項2、3、5、6、7、8、9のいずれか1項に記載の密封装置。The sealing device according to any one of claims 2, 3, 5, 6, 7, 8, and 9, wherein the surface of the concave surface ( 124 ) is preferably polished using a shot peening method. 好ましくはアルミニウムからなる上記密封座エッジ(422)の材料は、好ましくは鋼鉄からなる上記凹状領域(122)の材料よりも柔らかい、請求項1〜9のいずれか1項に記載の密封装置。  10. Sealing device according to any one of the preceding claims, wherein the material of the sealing seat edge (422), preferably made of aluminum, is softer than the material of the concave region (122), preferably made of steel. 上記燃料噴射器(1)または上記ノズルリテイニングナット(10)の上記凹状領域(122)に向かい合っている内側の輪郭は、凸状に形成されている、請求項1〜11のいずれか1項に記載の密封装置。  The inner contour of the fuel injector (1) or the nozzle retaining nut (10) facing the concave region (122) is formed in a convex shape. The sealing device according to 1. 請求項1〜12のいずれか1項に記載されているノズルリテイニングナット(10)が取り付けられた密封装置を有する、燃料噴射器、特にディーゼル噴射器、好ましくはポンプノズル噴射器。  A fuel injector, in particular a diesel injector, preferably a pump nozzle injector, having a sealing device to which the nozzle retaining nut (10) according to any one of claims 1 to 12 is mounted. 上記ノズルリテイニングナット(10)の上記凹状領域(122)は、上記シリンダヘッド(40)の噴射器穴(42)の上記密封座エッジ(422)の縁部(424)に収まっている、請求項13に記載の燃料噴射器を含む、自動車、エンジン、またはシリンダヘッド。The concave area (122) of the nozzle retaining nut (10) is received in an edge (424) of the sealing seat edge (422) of an injector hole (42) of the cylinder head (40). An automobile, an engine, or a cylinder head including the fuel injector according to Item 13. 燃料噴射器(1)の第1部材(10)と、シリンダヘッド(40)としての第2部材(40)との両部材を、上記両部材の間に密封領域を形成した状態でセンタリングする方法、および、耐高圧性を有し永続的に流体密封する方法であって、
上記第1部材(1、10)は上記燃料噴射器(1)の縦軸の周りを、上記縦軸の方向に窪んだ凹状断面プロファイルを有し完全に円環状をなして取り囲む凹状面(124)からなる凹状の外縁(124)を有する凹状領域(122)を有し、上記第2部材(40)は密封座エッジ(422)を有し、
上記両部材(1、10;40)がプリアセンブルされた状態で、上記凹状領域(122)を上記密封座エッジ(422)に配置して、上記両部材(1、10;40)を互いにセンタリングし、
上記両部材(1、10;40)をアセンブルされた状態に移行させるときに、上記第2部材(40)の材料が、少なくとも弾性変形され、好ましくは塑性変形されていることによって、上記凹状領域(122)の少なくとも1部分を上記密封座エッジ(422)に嵌合して、上記両部材(1、10;40)を流体密封する方法。
A method of centering both the first member (10) of the fuel injector (1) and the second member (40) as the cylinder head (40) with a sealed region formed between the two members. And a method of permanently fluid-tight with high pressure resistance,
The first member (1, 10) has a concave surface (124) that has a concave cross-sectional profile that is recessed in the direction of the vertical axis and surrounds the fuel injector (1) in a completely annular shape. ) Having a concave region (122) having a concave outer edge (124) , the second member (40) having a sealing seat edge (422),
With the two members (1, 10; 40) pre-assembled, the concave region (122) is placed on the sealing seat edge (422), and the members (1, 10, 40) are centered with respect to each other. And
When the two members (1, 10; 40) are shifted to the assembled state, the material of the second member (40) is at least elastically deformed, preferably plastically deformed, so that the concave region is formed. Fitting at least one portion of (122) to the sealing seat edge (422) to fluidly seal the members (1, 10; 40);
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